JP2004095831A

JP2004095831A - Suction pad, suction holder and manufacturing method of suction pad

Info

Publication number: JP2004095831A
Application number: JP2002254570A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Sugawara; 菅原　克生; Sadao Saito; 斉藤　定雄; Masaaki Kato; 加藤　公明
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the strength and obtain high ventilation. <P>SOLUTION: The pad main body 6 of a suction pad 3, employed on a suction surface F in a suction holder 1 for carrying or fixing a component or the like by suction, is constituted of a porous sintered body, constituted of sintered fine particles and having air gaps, communicating the surface for serving as the suction surface F with a surface faced to the inside of the holder main body 2. The pad main body 6 is constituted of a precise layer 11, in which three dimensional reticulated structural air gaps, provided at the suction surface F side and mutually communicating between fine particles, are formed, and a high porosity layer 12 having the three dimensional reticulated structure, in which mutually communicated air gaps are formed between solid skeletons, provided at a side faced to the opening 2a of the jig main body 2 and constituted of sintered fine particles. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子部品や粉末成形体のグリーンシートを吸引して搬送したり、シリコンウエハーを吸引で固定して研磨加工するための吸引治具の吸着面に用いられる吸着パッド、これを用いる吸引冶具、及び吸着パッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の吸着パッドの一例としては、特開２００２−３８２０２号公報に開示されているような多孔質ステンレス焼結体がよく用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００２−３８２０２号公報には、粒径が１００μｍから９００μｍ程度のステンレス鋼の球状粉末と不規則形状粉末とを混合してプレス成形・焼結することによって多孔質ステンレス焼結体を製造する技術が開示されているが、その製造方法上、この多孔質ステンレス焼結体は、ステンレスの粉末同士が接合することでこれら粉末同士の間に空隙を有する多孔質の構造を維持している、つまり、空隙が三次元網目構造となっているので、高い空隙率のものを製造することができず、十分な通気性が得られない（高い吸引力が得られない）のであり、また、空隙の寸法を制御することが困難であるので、所望の特性を得ることは困難であった。
また、ステンレスは比較的柔らかい材料であるため、このような多孔質ステンレス焼結体からなる吸着パッドにおいて、空隙率を高くすると十分な耐摩耗性を確保することができず、寿命が短かった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のような問題点を解決すべく種々検討した結果、微細粒子が焼結されて微細粒子間に互いに連通する三次元網目構造の空隙が形成された構成の緻密層と、図１に示すような、微細粒子が焼結されてなる中実の骨格間に、互いに連通する空隙が形成された三次元網目構造をなす高空隙率層とを有する多孔質焼結体によって吸着パッドを構成すればよいことを見い出した。
【０００５】
ここで、前記の三次元網目構造をなす高空隙率層は、粉末冶金法による例えば金属材料の製造工程において、スラリー状混合原料に、結合剤、界面活性剤、発泡剤などを添加して発泡させて得られた三次元網目構造の多孔質成形体を焼結することで製造されるから、多孔質成形体の製造条件を適宜調整することによって、空隙率や空隙の寸法を容易に所望の値に設定できるようになっている。
【０００６】
このような構成の多孔質焼結体からなる吸着パッドは、緻密層が吸着面をなすようにして吸引冶具の冶具本体に装着される。この吸着パッドにおいて、高空隙率層は、中実の骨格を有するがゆえに高い強度を呈するので、高い空隙率を設定することが可能となって、通気性が十分に確保される。
一方、吸着面をなす緻密層は、微細粒子が密に配置されているために、強度及び耐磨耗性が高く耐久性に優れており、またセラミックスのグリーンシートのような軟物質を吸着するときであっても、その表面に凹凸を生じさせることがない。
さらに、緻密層は高空隙率層によって支持されているので、その厚みを薄くすることができる。これによって吸着時に緻密層において空気の通過する距離が低減されて緻密層を通じた吸気の圧力損失が低減されるので、緻密層においても十分な通気性が確保される。
【０００７】
本発明は、上記のような知見に基づいてなされたものであり、
吸引によって部品等を搬送あるいは固定する吸引治具の吸着面に用いられる吸着パッドであって、パッド本体は、微細粒子が焼結されてなる多孔質焼結体とされ、パッド本体は、吸着面側に設けられて微細粒子間に互いに連通する三次元網目構造の空隙が形成された緻密層と、吸引冶具側に設けられて微細粒子が焼結されてなる中実の骨格間に、互いに連通する空隙が形成された三次元網目構造をなす高空隙率層とを有していることを特徴とするものである。
ここで、緻密層の空隙率は３２％から５０％の範囲内、高空隙率層の空隙率は４０％から９０％の範囲内とされることが好ましい。
また、緻密層の空隙の平均寸法は１μｍから３０μｍの範囲内、高空隙率層の空隙の平均寸法は３０μｍから５００μｍの範囲内に設定されることが望ましい。
また、緻密層の厚みＤ１は５００μｍ以下、高空隙率層の厚みＤ２は１０００μｍ以下とされることが好ましい。
また、パッド本体において、少なくとも緻密層をなす微細粒子が超硬合金あるいはサーメットからなることが好ましい。
【０００８】
次に、本発明において、緻密層及び高空隙率層の空隙率、空隙の平均寸法、厚みを上記の範囲内に設定することが好ましい理由、及び上記の多孔質焼結体のうち少なくとも緻密層を構成する微細粒子の材質が超硬合金あるいはサーメットであることが好ましい理由とを説明する。
【０００９】
（１）空隙率
吸着パッドの吸着面をなす緻密層の空隙率は、強い吸引力を要する場合には高めに、グリーンシートのような軟物質からなる被吸着部品に変形などの悪影響を与えたくない場合には低めに設定するなど、用途に応じて適宜設定されるのであるが、この空隙率が３２体積％未満になると、通気性が部分的に不十分となって、十分な吸引力を確保することができなくなる可能性がある。一方、空隙率が５０体積％を超えると、耐磨耗性が低下するとともに、グリーンシートのような軟物質からなる被吸着部品に変形などの悪影響を与えてしまうおそれが生じる。このため、緻密層の空隙率は、３２体積％から５０体積％の範囲内に設定されるのが好ましく、４０体積％から４９体積％の範囲内に設定されることがより好ましい。
【００１０】
高空隙率層の空隙率も、強い吸引力を要する場合には高めに設定されるが、この空隙率が４０体積％未満になると、通気性が部分的に不十分となって、十分な吸引力を確保することができなくなる可能性がある。一方、空隙率が９０体積％を超えると、三次元網目構造を構成する骨格部分が少なくなりすぎて、その強度を確保できなくなる可能性がある。このため、高空隙率層の空隙率は４０体積％から９０体積％の範囲内に設定されることが好ましく、６０体積％から８０体積％の範囲内に設定されることがより好ましい。
【００１１】
（２）空隙の平均寸法
緻密層の空隙の平均寸法は、上記の空隙率と同様に、強い吸引力を要する場合には大きめに、グリーンシートのような軟物質からなる被吸着部品に変形などの悪影響を与えたくない場合には細かめに設定するなど、用途に応じて適宜設定されるのであるが、この空隙の平均寸法が１μｍ未満になると、通気性の確保が部分的に困難となって、十分な吸引力を確保することができなくなったり、ほこり等によって目詰まりを起こしやすくなる可能性がある。一方、空隙の平均寸法が３０μｍを越えて大きくなると、耐磨耗性が低下するとともに、グリーンシートのような軟物質からなる被吸着部品に変形などの悪影響を与えてしまうおそれが生じる。このことから、緻密層の空隙の平均寸法は１μｍから３０μｍの範囲内に設定されることが好ましく、２μｍから２０μｍの範囲内に設定されることがより好ましい。
【００１２】
高空隙層の空隙の平均寸法も、強い吸引力を要する場合には大きめに設定するなど、用途に応じて適宜設定されるのであるが、この空隙の平均寸法が３０μｍ未満になると、通気性の確保が部分的に困難となって、十分な吸引力を確保することが困難となる可能性がある。一方、空隙の平均寸法が５００μｍを超えて大きくなると、三次元網目構造を構成する骨格部分が少なくなりすぎて、その強度を確保できなくなる可能性がある。このことから、高空隙率層の空隙の平均寸法は３０μｍから５００μｍの範囲内に設定されることが好ましく、５０μｍから３００μｍの範囲内に設定されることがより好ましい。
【００１３】
（３）緻密層、高空隙率層の厚み
緻密層の厚みＤ１は、強い吸引力を要する場合には薄く設定し、強度及び耐久性を要する場合には厚くするなど、用途に応じて適宜設定されるのであるが、この厚みＤ１が５００μｍよりも大きいと、吸着時に緻密層において空気の通過する距離が長くなって緻密層を通じた吸気の圧力損失が大きくなるので、緻密層においても十分な通気性を確保するためには、その厚みＤ１は５００μｍ以下に設定されることが好ましく、２００μｍ以下に設定されることがより好ましい。
なお、緻密層は、その強度を確保するため、その厚みＤ１は、５０μｍ以上確保することが好ましい。
【００１４】
高空隙率層の厚みＤ２も、強い吸引力を要する場合には薄く設定し、強度及び耐久性を要する場合には厚くするなど、用途に応じて適宜設定されるのであるが、この厚みＤ２が１０００μｍよりも大きいと、吸着時に高空隙率層において空気の通過する距離が長くなって高空隙率層を通じた吸気の圧力損失が大きくなるので、高空隙率層において十分な通気性を確保するためには、その厚みＤ２は１０００μｍ以下に設定されることが好ましく、８００μｍ以下に設定されることがより好ましい。
なお、高空隙率層は、その強度を確保するため、その厚みＤ２は、３００μｍ以上確保することが好ましい。
【００１５】
（４）多孔質焼結体の材質
超硬合金やサーメットは、硬質材料の中でも耐摩耗性が高く、また、原料粉末（微細粒子）として粒径の細かいものが得られるので、発泡による成形時に空隙率、空隙の寸法を制御しやすいなどの理由から、これらの硬質材料が選択されている。
本発明の吸着パッド用の超硬合金の一例としては、炭化タングステン（ＷＣ）を主体とした硬質相をコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属で結合したものや、必要に応じて炭化チタン（ＴｉＣ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化クロム（Ｃｒ_３Ｃ_２）、クロム（Ｃｒ）などを添加した従来より知られているものが挙げられ、本発明の吸着パッド用のサーメットの一例としては、ＴｉＣやＴｉＣＮを主体とし、必要に応じてＷＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、Ｍｏ_２Ｃなどを含む硬質相をＮｉ、Ｃｏなどの金属で結合した従来より知られているものが挙げられる。
なお、吸引時に衝撃を受ける場合には、金属結合相量を多めにして靭性を高めたり、耐食性が問題になる場合には、ＮｉやＮｉ−Ｃｒ系結合相とするとよい。
【００１６】
ここで、本発明の吸着パッドを用いた吸引治具を製造するためには、得られた多孔質焼結体を通気用の孔を有する台金に、接着剤やろう材を用いて接合することになるが、吸着面が曲面の場合には、多孔質焼結体を研磨して曲面を形成してもよいし、多孔質成形体の一面をそれに合わせた形状に成形して焼結してもよい。
【００１７】
本発明にかかる吸着パッドの製造方法は、原料粉末を含む第一スラリーをドクターブレード法によりキャリヤーシート上に延ばして第一スラリー層を形成する第一スラリー層形成工程と、この第一スラリー層の上に、原料粉末及び発泡剤を含む第二スラリーをドクターブレード法により延ばして第二スラリー層を形成する第二スラリー層形成工程と、これら第一スラリー層と第二スラリー層とからなる複合スラリ−層を加熱して前記発泡剤を気化させることにより前記第二スラリー層を発泡させて三次元網目構造とする発泡工程と、前記複合スラリー層を乾燥させて複合グリーンシートとする乾燥工程と、該複合グリーンシートの脱脂を行う脱脂工程と、該複合グリーンシートを焼成して複合焼成体とする焼成工程とを有し、このようにして得た複合焼成体を前記パッド本体とすることを特徴としている。
【００１８】
この吸着パッドの製造方法では、上記の緻密層と高空隙率層とが一体的に形成されてなるパッド本体を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図を用いて説明する。ここで、図１は本実施形態にかかる吸引冶具の概略構成を示す縦断面図、図２は本実施形態にかかる吸着パッドの構成を概略的に示す拡大図、図３は本実施形態にかかる吸着パッドの製造方法を示す図である。
【００２０】
吸引冶具１は、一面に開口部２ａが形成される冶具本体２と、冶具本体２に対して開口部２ａ全体を覆うようにして設けられる通気性を有するシート状の吸着パッド３とを有している。
冶具本体２において開口部２ａ内の空間は、真空ポンプ等の図示せぬ排気装置と接続されており、排気装置を作動させることで、吸着パッド３を通じて外気が冶具本体２内に吸引されて、吸着パッド３の吸着面Ｆに被吸着部品が吸着されるようになっている。
【００２１】
吸着パッド３は、一面が吸着面Ｆをなすシート状のパッド本体６を有するものであって、本実施の形態では、吸着パッド３は、パッド本体６と、パッド本体６の吸着面Ｆとは反対側を向く面を受ける板状の基盤７と、基盤７においてパッド本体６を受ける一面側にパッド本体６の周囲を囲むようにして設けられる樹脂層８とを有する構成としている。
【００２２】
パッド本体６は、微細粒子が焼結されてなる多孔質焼結体によって構成されるものであって、吸着面Ｆをなす面から基盤７に受けられる面まで通じる空隙を有している。ここで、パッド本体６は、基盤７に対しては、接着剤による接着やろう付け等によって装着されている。例えば、パッド本体６と基盤７とは、互いの接触面にそれぞれニッケルリンめっきを施し、これらを互いのめっき面同士を接触させた状態で加熱させることで、これらが拡散接合される。
【００２３】
パッド本体６は、図２に示すように、その吸着面Ｆ側に設けられて微細粒子間に互いに連通する三次元網目構造の空隙が形成された厚みＤ１の緻密層１１と、開口部２ａに向けられる側に設けられて微細粒子が焼結されてなる中実の骨格間に、互いに連通する空隙が形成された三次元網目構造をなす厚みＤ２の高空隙率層１２とを有している。
【００２４】
ここで、パッド本体６の製造に用いられる原料粉末としては、吸着パッドに要求される性質に応じて任意の材料の粉末を用いることができる。例えば、吸着面Ｆをなす緻密層には、耐磨耗性が要求されるので、超硬合金の粉末やサーメットの粉末等の耐磨耗性の高い材料の粉末を用いることが好ましい。
【００２５】
基盤７は、少なくともパッド本体６を受ける領域は、厚み方向に通気性を有する構成とされている。本実施の形態では、基盤７を、厚み方向に貫通する複数の通気孔７ａを有するアルミニウム製の板材によって構成している。
ここで、通気孔７ａは、例えば内径１００μｍから１０００μｍの貫通孔とされており、本実施の形態では、通気孔７ａとして、内径５００μｍの丸穴を９本／ｃｍ^２形成している。
【００２６】
樹脂層８は、吸着面Ｆに吸着された被吸着部品を傷つけることのないよう、例えばＡＢＳ等、被吸着部品よりも硬度の低い樹脂によって構成されるものであって、その厚みはパッド本体６と同じ厚みとされている。
【００２７】
以下に、このように構成される吸引冶具１の製造方法について説明する。
吸引冶具１において、冶具本体２、及び吸着パッド３の基盤７は、それぞれ金属材料を機械加工するか、合成樹脂を成形または機械加工することによって製造される。また、吸着パッド３の樹脂層８は、合成樹脂を成形または機械加工することによって製造されるものであって、基盤７に対しては、基盤７上に直接モールド成形によって形成することで設けられるか、もしくはあらかじめ所望の形状に成形した樹脂層８を接着剤等を用いて接着することで設けられる。
【００２８】
次に、パッド本体６の製造方法の一例について説明する。本実施形態にかかるパッド本体６は、図４に示すグリーンシート製造装置２１を用いて製造されたグリーンシートを焼成することによって製造される。
以下に、まずグリーンシート製造装置２１の構成について説明する。
グリーンシート製造装置２１は、グリーンシートを形成するための下地としてキャリアシート２２を用いるものであって、このキャリアシート２２が巻き回された巻き出しリール２３と、巻き出しリール２３からキャリアシート２２を巻き取る巻き取りリール２４と、巻き出しリール２３と巻き取りリール２４との間で巻き出しリール２３から引き出されたキャリアシート２２の少なくとも一部区間を水平状態に保持する複数の支持ロール２５とを有しており、キャリアシート２２において支持ロール２５によって水平状態にして保持される区間が、グリーンシート形成に供されるシート形成区間とされる。
【００２９】
シート形成区間には、パッド本体６の緻密層１１の原料となる第一スラリーをキャリアシート２２上に連続的に供給する第一のホッパー２６が設けられ、第一のホッパー２６の下流側には、第一のホッパー２６からキャリアシート２２上に供給されてキャリアシート２２とともに下流側に移動する第一スラリーを、所望の厚みの第一スラリー層Ｌ１に成形する第一のドクターブレード２７が設けられている。
【００３０】
ここで、第一スラリーとしては、原料粉末とシンナーとの混合体、または必要に応じてこの混合体に界面活性剤を添加したものが用いられる。
本実施の形態では、第一スラリーは、原料粉末を５５．２重量％含み、シンナーであるヒドロキシプロピルメチルセルロース３．９重量％、グリセリン３．８重量％、水３７．１重量％を含むものを用いている。ここで、第一スラリーに界面活性剤を添加する場合には、界面活性剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが用いられる。
【００３１】
さらに、シート形成区間において第一のドクターブレード２７の下流側には、パッド本体６の高空隙率層１２の原料となる第二スラリーをキャリアシート２２上の第一スラリー層Ｌ１上に連続的に供給する第二のホッパー２８が設けられ、第二のホッパー２８の下流側には、第二のホッパー２８から第一スラリー層Ｌ１上に供給されてキャリアシート２２とともに下流側に移動する第二スラリーを、所望の厚みの第二のグリーン層Ｌ２に成形する第二のドクターブレード２９が設けられている。
【００３２】
ここで、第二スラリーとしては、原料粉末、シンナー、界面活性剤及び発泡剤の混合体からなるものが用いられる。
本実施の形態では、第二スラリーは、原料粉末であるＳＵＳ３１６Ｌの粉末（平均粒径１２μｍ）を５５．０重量％含み、シンナーであるヒドロキシプロピルメチルセルロース３．８重量％、グリセリン３．６重量％、水２９．１重量％を含み、界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを７．１重量％含み、発泡剤であるヘキサンを１．４重量％含むものを用いている。
【００３３】
シート形成区間において第二のドクターブレード２９の下流側には、キャリアシート２２とともに下流側に移動する第一、第二スラリー層Ｌ１、Ｌ２を高湿度雰囲気下で加熱する恒温・高湿度槽３１が設けられており、恒温・高湿度槽３１の下流側には、キャリアシート２２とともに下流側に移動する第一、第二スラリー層Ｌ１、Ｌ２を乾燥させて複合グリーンシートＳとする乾燥槽３２が設けられている。
【００３４】
このグリーンシート製造装置２１は、巻き取りリール２４によって巻き出しリール２３からキャリアシート２２を巻き取ってシート形成区間でキャリアシート２２を移動させることで、キャリアシート２２上に、第一、第二スラリー層Ｌ１、Ｌ２を連続的に形成してグリーンシートとするものである。
以下、このグリーンシート製造装置２１を用いたパッド本体６の製造方法を説明する。
まず、キャリアシート２２の移動に伴って、第一のホッパー２６からキャリアシート２２上に第一スラリーを連続的に供給することで、この第一スラリーが第一のドクターブレード２７によって所望の厚みの第一スラリー層Ｌ１に成形される（第一スラリー層形成工程）。本実施の形態では、第一スラリー層Ｌ１の厚みは、２００μｍとしている。
【００３５】
そして、シート形成区間において第一のドクターブレード２７よりも下流側で、キャリアシート２２とともに下流側に移動する第一スラリー層Ｌ１上に、第二のホッパー２８から第二スラリーを連続的に供給することで、この第二スラリーが第二のドクターブレード２９によって所望の厚みの第二スラリー層Ｌ２に成形される（第二スラリー層形成工程）。本実施の形態では、第二スラリー層Ｌ２の厚みは、１００μｍとしている。
【００３６】
〔発泡工程〕
このようにしてキャリアシート２２上に積層された第一、第二スラリー層Ｌ１、Ｌ２からなる複合スラリー層Ｌは、キャリアシート２２の移動に伴って恒温・高湿度槽３１内に搬入されて、高湿度雰囲気下での熱処理が施される。
本実施の形態では、この発泡工程において、湿度９０％の雰囲気中で温度４０°Ｃで２０分間の熱処理が行われる。
このように熱処理が施されることで、第二スラリー層Ｌ２に含まれる発泡剤が気化することとなり、これによって第二スラリー層Ｌ２が発泡してスポンジ状となる。
ここで、この加熱処理は高湿度雰囲気下で行われており、第一，第二スラリー層Ｌ１、Ｌ２に含まれるシンナーは揮発せずに第一、第二スラリー層Ｌ１、Ｌ２内に留まっているので、第二スラリー層Ｌ２は、容易に塑性変形可能な状態で発泡させられることとなって、ひび割れ等を生じずにスポンジ状になる。
【００３７】
〔乾燥工程〕
このようにして第二スラリー層Ｌ２の発泡が行われた複合スラリー層Ｌは、キャリアシート２２の移動に伴って乾燥槽３２に搬入されて、各スラリー層に含まれる水分が飛ばされて、複合グリーンシートＳとなる。
この乾燥工程では、空気中で温度８０°Ｃで１５分間の熱処理が行われる。
【００３８】
〔脱脂工程〕
この複合グリーンシートＳは、グリーンシート製造装置２１から取り出されて、図示しない脱脂装置に送り込まれることにより、複合グリーンシートＳ中に含まれるヒドロキシプロピルメチルセルロース（糊成分）が飛ばされる。
この脱脂工程では、空気中で温度５００°Ｃで１５分間の熱処理が行われる。
【００３９】
〔焼成工程〕
脱脂工程を経た複合グリーンシートＳは、焼成炉に送り込まれて焼成された後に所望の形状に切り出されるか、または所望の形状に切り出した後に焼成炉に送り込まれて焼成される。
焼成炉としては、例えば真空炉が用いられるが、原料粉末として真空炉による焼成では酸化する可能性のある材質を用いている場合には、還元雰囲気下、例えば５％の水素分子ガスを含む窒素ガス雰囲気下で焼成を行う。
本実施の形態では、原料粉末としてＳＵＳ３１６Ｌを用いており、真空雰囲気下で温度１２００°Ｃで３００分間の熱処理が行われる。
【００４０】
このようにして得られた焼成体は、第一スラリー層Ｌ１によって構成される部分が緻密層１１となり、第二スラリー層Ｌ２によって構成される部分が高空隙率層１２となる。
ここで、この時点では、焼成体において第一スラリー層Ｌ１によって構成される部分の空隙率は４０％から５０％の範囲内であり、第二スラリー層Ｌ２によって構成される部分の空隙率は９０％から９８％の範囲内である。
【００４１】
〔圧延工程〕
このようにして得られた焼成体に、必要に応じて、さらに圧延処理を施して所望の厚みとするとともに、このように焼成体を圧縮することによりその空隙率を所望の値とする。本実施の形態では、焼成体においてパッド本体６の縁部をなす部分は、他の部分よりもさらに圧縮されて他の部分よりも薄く形成される。
ここで、焼成体を圧延しても、第一スラリー層Ｌ１によって構成される緻密層１１はもちろん、第二スラリー層Ｌ２によって構成される高空隙率層１２は、厚み方向に圧縮されるだけであって、いびつな形状に変形することはなく、内部の連続気孔は維持される。
【００４２】
ここで、この圧延によって焼成体をあまり薄くしすぎると、高空隙率層１２の空隙率が低くなってしまうので、圧延後の焼成体の厚みは、１５０μｍ以上とすることが望ましい。
また、このように焼成体を圧延することによって得られるパッド本体６は、ごく薄い板状に形成することができ、さらに、このようにパッド本体６が予め十分に圧縮されていることにより、パッド本体６が何らかの外力を受けた際にも塑性変形しにくい。
さらに、このようにパッド本体６を構成する緻密層１１と高空隙率層１２とを一体に製造することで、これらの付着強度を高くして耐久性を向上させることができる。
【００４３】
本実施の形態にかかる吸引冶具１は、従来の吸引冶具と同じく、排気装置によって吸着パッド３を介して外気を吸引することで、吸着パッド３の吸着面Ｆに被吸着部品を吸着するものである。
【００４４】
この吸着パッド３において、高空隙率層１２は、中実の骨格を有するがゆえに高い強度を呈するので、空隙率を高く設定して十分な通気性を確保することができる。
また、緻密層１１は高空隙率層１２によって支持されているので、十分な強度を確保しつつその厚みＤ１を薄くすることができる。そして、緻密層１１の厚みＤ１を十分に薄くすることで、緻密層１１において空気の通過する距離を低減して緻密層１１を通じた吸気の圧力損失を低減することができるので、緻密層１１においても十分な通気性を確保することができる。
また、高空隙率層１２は、厚み方向に交差する方向の通気性も良好であるので、高空隙率層１２において基盤７の通気孔７ａに対向していない領域に進入した外気も、高空隙率層１２において通気孔７ａに対向する位置まで速やかに移動することが可能である。このため、この吸着パッド３では、緻密層１１のうち、吸着面Ｆをなす領域を通過した気体を全て速やかに基盤７の通気孔７ａに流れ込ませることができるので、排気効率が高い。
【００４５】
このように、この吸着パッド３は通気性が十分に確保されており、排気効率も高いので、この吸着パッド３を用いる吸引冶具１は、高い吸引力を得ることができる。
【００４６】
さらに、この吸着パッド３では、吸着面Ｆが緻密層１１によって構成されているので、強度及び耐磨耗性が高く耐久性に優れており、寿命が長い。
また、吸着面Ｆをなす緻密層１１は、微細粒子が密に配置されているために、セラミックスのグリーンシートのような軟物質を吸着するときであっても、その表面に凹凸を生じさせることがない。
また、緻密層１１は、前記のようにその厚みＤ１を十分に薄くすることができるので、吸着面Ｆから緻密層１１内にほこりが吸い込まれても、このほこりは速やかに緻密層１１を通過して、より空隙率の高い高空隙率層１２を通じて冶具本体２内に吸い出されるので、吸着パッド３にほこりによる目詰まりが生じにくい。
【００４７】
ここで、上記実施の形態では、パッド本体６が、緻密層１１と高空隙率層１２とが一体に製造された例を示したが、これに限られることなく、パッド本体６は、それぞれ別体として製造された緻密層１１と高空隙率層１２とをロウ付けや拡散接合によって接着した構成としてもよい。
【００４８】
緻密層１１を単体で製造する場合には、上記グリーンシート製造装置２１において第二のホッパー２８、第二のドクターブレード２９、及び恒温・高湿度槽３１をなくした構成のグリーンシート製造装置を用いて、第一のホッパー２６及び第一のドクターブレード２７によって第一のスラリー層Ｌ１のみを形成してこの第一のスラリー層Ｌ１に乾燥工程を施してグリーンシートを形成する。そして、このグリーンシートを脱脂、焼成し、さらに必要に応じて圧延することで、緻密層１１単体を得る。
【００４９】
また、高空隙率層１２を単体で製造する場合には、上記グリーンシート製造装置２１において第一のホッパー２６及び第一のドクターブレード２７とをなくした構成のグリーンシート製造装置を用いて、第二のホッパー２８及び第二のドクターブレード２９によって第二のスラリー層Ｌ２のみを形成してこの第二のスラリー層Ｌ２に発泡工程、乾燥工程を施してグリーンシートを形成する。そして、このグリーンシートの脱脂を行った後に脱脂、焼成、圧延することで、高空隙率層１２単体を得る。
【００５０】
また、上記実施の形態では、パッド本体６を、緻密層１１と高空隙率層１２とを一層ずつ積層してなる二層構造とした例を示したが、これに限られることなく、緻密層１１に対して複数層の高空隙率層１２を積層した構成としてもよい。
この場合には、例えば、これら高空隙率層１２のうち、緻密層１１に近い側には比較的空隙率または空隙の平均寸法の小さいものを配置し（但し緻密層１１よりも空隙率の高いものとする）、緻密層１１から離れるにつれて空隙率の高いものを配置する構成として、緻密層１１を通過した気体が緻密層１１から離間するにつれてスムーズに高空隙率層１２を通過するようにすることができる。
【００５１】
ここで、このようにパッド本体６を、複数層の高空隙率層１２を有する構成とする場合には、緻密層１１と各高空隙率層１２とをそれぞれ別個に作成したのちにロウ付けや拡散接合によって接着してパッド本体６を得るか、これらを構成するグリーンシート同士を積層した後に脱脂、焼成、圧延を施して、一体のパッド本体６を得る。
また、一層の緻密層１１と一層の高空隙率層１２とを一体に形成したものに対して、さらに高空隙率層１２を必要な数だけ貼り付けることによってパッド本体６を得てもよく、前記複合グリーンシートＳにさらに高空隙率層１２となるグリーンシートを積層したのちに脱脂、焼成、圧延を施して一体のパッド本体６を得てもよい。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明にかかる吸引冶具１の吸着性能及び強度を測定した。
この試験では、上記実施の形態に示した吸引冶具１と、この吸引冶具１において吸着パッド３のパッド本体６の代わりに、空隙が三次元網目構造をなす単層の多孔質焼結体からなるパッド本体を用いた吸引冶具（以下、従来例とする）とを用いてそれぞれ被吸着部品を吸着し、縦１０ｃｍ、横１０ｃｍ、高さ０．１ｃｍ、重量８７ｇの被吸着部品を吸着し、これを吸着パッド３から引き剥がすのに要する力を測定した。吸引冶具１及び従来例の構成とこの試験結果とを、次の表１、表２、表３に示す。
ここで、吸引冶具１としては、パッド本体６の緻密層１１の空隙率を４４体積％、高空隙率層１２の空隙率を６２体積％とし、緻密層１１の空隙の平均寸法を５μｍ、高空隙率層１２の空隙の平均寸法を８０μｍとし、緻密層１１の厚みＤ１を１５２μｍ、高空隙率層１２の厚みＤ２を７００μｍとしたもの（実施例１）を基本として、緻密層１１及び高空隙率層１２の空隙率のみ異なるもの（実施例２〜６）、緻密層１１及び高空隙率層１２の空隙の平均寸法のみ異なるもの（実施例７〜１１）、厚みＤ１、Ｄ２のみ異なるもの（実施例１２〜１６）を用意した。また、従来例では、パッド本体の空隙率は従来技術で実現可能な最大値（３０体積％）とし、空隙の平均寸法は１５μｍ、パッド本体の厚みは８２３μｍとした。
【００５３】
【表１】

【００５４】
【表２】

【００５５】
【表３】

【００５６】
表１からわかるように、従来例では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１５Ｎであった。
これに対して、実施例１では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は３７Ｎであり、実施例１は、従来例に比べて吸着力が高いことがわかる。
そして、実施例２、３、４の試験結果からわかるように、緻密層１１及び高空隙率層１２の空隙率が高いものほど吸着力が高いことがわかる。
これは、緻密層１１及び高空隙率層１２の空隙率が高くなるほど、吸着パッド３の通気性が高くなっているためと思われる。
【００５７】
一方、本発明にかかる吸引冶具１のうち、緻密層１１の空隙率を実施例２と同一とし、高空隙率層１２の空隙率を実施例１と同一とした実施例５では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１９Ｎであり、高空隙率層１２の空隙率を実施例１と同一とし、緻密層１１の空隙率を、高空隙率層１２の空隙率よりも低い範囲で最大（３８体積％）とした実施例６では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１８Ｎと、いずれも実施例３よりも吸着力が低い。
このことから、緻密層１１と高空隙率層１２とのうちいずれか一方の空隙率が低い場合には、他方の空隙率が高くてもそれほど通気性が向上しないことがわかる。
【００５８】
以上の結果からわかるように、パッド本体６の空隙率は、緻密層１１で３２体積％以上、高空隙率層１２で４０体積％以上とすることが好ましく、緻密層１１で４０体積％以上、高空隙率層１２で６０体積％以上とすることがより好ましい。
ここで、緻密層１１の空隙率が５０体積％を超えると、耐磨耗性が低下するとともに、グリーンシートのような軟物質からなる被吸着部品に変形などの悪影響を与えてしまうおそれが生じる。また、高空隙率層１２の空隙率が９０体積％を超えると、高空隙率層１２において三次元網目構造を構成する骨格部分が少なくなりすぎて、その強度を確保できなくなる可能性がある。
このため、パッド本体６の空隙率は、緻密層１１で５０体積％以下、高空隙率層１２で９０体積％以下とすることが好ましく、緻密層１１で４９体積％以下、高空隙率層１２で８０体積％以下とすることがより好ましい。
【００５９】
また、表２からわかるように、実施例７、８、９では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力はそれぞれ１７Ｎ、２２Ｎ、３３Ｎであり、実施例７〜９は、従来例に比べて吸着力が高く、また、緻密層１１及び高空隙率層１２の空隙の平均寸法が大きいものほど吸着力が高いことがわかる。
これは、緻密層１１及び高空隙率層１２の空隙の平均寸法が大きくなるほど、吸着パッド３の通気性が高くなっているためと思われる。
【００６０】
一方、本発明にかかる吸引冶具１のうち、緻密層１１の空隙の平均寸法を実施例７と同一とし、高空隙率層１２の空隙の平均寸法を実施例１と同一とした実施例１０では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１８Ｎであり、緻密層１１の空隙の平均寸法を実施例１と同一とし、高空隙率層１２の空隙の平均寸法を実施例７と同一とした実施例１１では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１９Ｎと、いずれも実施例８よりも吸着力が低い。
このことから、緻密層１１と高空隙率層１２とのうちいずれか一方の空隙の平均寸法率が小さい場合には、他方の空隙の平均寸法が大きくてもそれほど通気性が向上しないことがわかる。
【００６１】
以上の結果からわかるように、パッド本体６の空隙の平均寸法は、緻密層１１で１μｍ以上、高空隙率層１２で３０μｍ以上とすることが好ましく、緻密層１１で２μｍ以上、高空隙率層１２で２５０μｍ以上とすることがより好ましい。ここで、緻密層１１の空隙の平均寸法が３０μｍを超えると、耐磨耗性が低下するとともに、グリーンシートのような軟物質からなる被吸着部品に変形などの悪影響を与えてしまうおそれが生じる。また、高空隙率層１２の空隙の平均寸法が５００μｍを超えると、高空隙率層１２において三次元網目構造を構成する骨格部分が少なくなりすぎて、その強度を確保できなくなる可能性がある。
このため、パッド本体６の空隙の平均寸法は、緻密層１１で３０μｍ以下、高空隙率層１２で５００μｍ以下とすることが好ましく、緻密層１１で２０μｍ以下、高空隙率層１２で３００μｍ以下とすることがより好ましい。
【００６２】
また、表３からわかるように、実施例１２、１３、１４では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力はそれぞれ１７Ｎ、２０Ｎ、２８Ｎであり、実施例１２〜１４は、従来例に比べて吸着力が高く、また、緻密層１１及び高空隙率層１２の厚みが小さいものほど吸着力が高いことがわかる。
これは、緻密層１１及び高空隙率層１２の厚みが小さくなるほど、吸着パッド３を通じた吸気の圧力損失が少なくなっているためと思われる。
【００６３】
一方、本発明にかかる吸引冶具１のうち、緻密層１１の厚みＤ１を実施例１２と同一とし、高空隙率層１２の厚みＤ２を実施例１と同一とした実施例１５では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１８Ｎであり、緻密層１１の厚みＤ１を実施例１と同一とし、高空隙率層１２の厚みＤ２を実施例１２と同一とした実施例１６では、被吸着部品を引き剥がす際に要した力は１９Ｎと、いずれも実施例１３よりも吸着力が弱かった。
このことから、緻密層１１と高空隙率層１２とのうちいずれか一方の厚みが小さい場合には、他方の厚みが大きくてもそれほど通気性が向上しないことがわかる。
【００６４】
以上の結果からわかるように、パッド本体６の緻密層１１の厚みＤ１は５００μｍ以下、高空隙率層１２の厚みＤ２は１０００μｍ以下とすることが好ましく、緻密層１１の厚みＤ１は２００μｍ以下、高空隙率層１２の厚みＤ２は８００μｍ以下とすることがより好ましい。
ここで、緻密層１１の厚みＤ１が５０μｍよりも小さいと、強度が低下するので、厚みＤ１は５０μｍ以上とすることが好ましく、７０μｍ以上とすることがより好ましい。
同様に、高空隙率層１２の厚みＤ２が３００μｍよりも小さいと、強度が低下するので、厚みＤ２は３００μｍ以上とすることが好ましく、４００μｍ以上とすることがより好ましい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明にかかる吸引冶具の吸着パッドでは、パッド本体が、吸着面をなす緻密層と、この緻密層よりも空隙率が高く通気性に優れた高空隙率層とを積層した構成とされているので、緻密層によって高い耐磨耗性を得ていて長寿命である一方で、緻密層を通過して高空隙率層に達した気体は、緻密層よりも空隙率が高い高空隙率層を通じて速やかに冶具本体内に達するので、通気性を十分に確保することができ、高い吸引力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる吸引冶具の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態にかかる吸引冶具に用いられる吸着パッドのパッド本体の構成を概略的に示す拡大図である。
【図３】本実施形態にかかる吸着パッドの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１　吸引治具　　　　　　　　　　３　吸着パッド
６　パッド本体　　　　　　　　　１１　緻密層
１２　高空隙率層　　　　　　　　Ｄ１　緻密層の厚み
Ｄ２　高空隙率層の厚み　　　　　Ｆ　吸着面
Ｌ１　第一スラリー層　　　　　　Ｌ２　第二スラリー層
Ｓ　複合グリーンシート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is, for example, a suction pad used for a suction surface of a suction jig for sucking and transporting a green sheet of an electronic component or a powder molded body, or fixing a silicon wafer by suction and polishing. The present invention relates to a suction jig used and a method for manufacturing a suction pad.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an example of this kind of suction pad, a porous stainless sintered body as disclosed in JP-A-2002-38202 is often used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-38202 discloses that a porous stainless sintered body is manufactured by mixing a spherical powder of stainless steel having a particle diameter of about 100 μm to about 900 μm and an irregularly shaped powder, followed by press molding and sintering. Although the technology is disclosed, on the manufacturing method, this porous stainless sintered body maintains a porous structure having voids between the stainless steel powders by joining the powders, In other words, since the voids have a three-dimensional network structure, it is impossible to manufacture a material having a high porosity, and it is not possible to obtain sufficient air permeability (high suction force cannot be obtained). Since it is difficult to control the dimensions of the above, it has been difficult to obtain desired characteristics.
Further, since stainless steel is a relatively soft material, when the porosity is increased in the suction pad made of such a porous stainless sintered body, sufficient wear resistance cannot be secured, and the life is short.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies to solve the above-described problems, and as a result, a fine layer having a configuration in which voids having a three-dimensional network structure in which fine particles are sintered and communicating with each other between the fine particles are formed. As shown in FIG. 1, a porous sintered body having a high porosity layer forming a three-dimensional network structure in which voids communicating with each other are formed between solid skeletons obtained by sintering fine particles. It has been found that a suction pad can be formed.
[0005]
Here, the high porosity layer having the three-dimensional network structure is formed by adding a binder, a surfactant, a foaming agent, and the like to a slurry-like mixed material in a process of manufacturing a metal material by powder metallurgy, for example. Since it is manufactured by sintering a porous molded body having a three-dimensional network structure obtained by the above, by appropriately adjusting the production conditions of the porous molded body, the porosity and the size of the voids can be easily adjusted to a desired value. It can be set to a value.
[0006]
The suction pad made of the porous sintered body having such a configuration is mounted on the jig body of the suction jig such that the dense layer forms the suction surface. In this suction pad, the high porosity layer exhibits a high strength because it has a solid skeleton, so that it is possible to set a high porosity and sufficiently secure air permeability.
On the other hand, the dense layer, which forms the adsorption surface, has high strength and abrasion resistance and excellent durability because the fine particles are densely arranged, and also adsorbs a soft substance such as a ceramic green sheet. Even at that time, no irregularities are generated on the surface.
Further, since the dense layer is supported by the high porosity layer, its thickness can be reduced. As a result, the distance through which air passes through the dense layer at the time of adsorption is reduced, and the pressure loss of intake air through the dense layer is reduced, so that sufficient air permeability is ensured even in the dense layer.
[0007]
The present invention has been made based on the above findings,
A suction pad used on a suction surface of a suction jig for transferring or fixing components or the like by suction, wherein the pad body is a porous sintered body formed by sintering fine particles, and the pad body is a suction surface. Between the dense layer, which is provided on the side and has voids of a three-dimensional network structure communicating with each other between the fine particles, and the solid skeleton provided on the suction jig side where the fine particles are sintered. And a high porosity layer having a three-dimensional network structure in which voids are formed.
Here, the porosity of the dense layer is preferably in the range of 32% to 50%, and the porosity of the high porosity layer is preferably in the range of 40% to 90%.
It is desirable that the average size of the voids in the dense layer is set in the range of 1 μm to 30 μm, and the average size of the voids in the high porosity layer is set in the range of 30 μm to 500 μm.
The thickness D1 of the dense layer is preferably 500 μm or less, and the thickness D2 of the high porosity layer is preferably 1000 μm or less.
In the pad body, at least the fine particles forming the dense layer are preferably made of a cemented carbide or cermet.
[0008]
Next, in the present invention, the porosity of the dense layer and the high porosity layer, the average size of the voids, it is preferable to set the thickness within the above range, and at least the dense layer of the porous sintered body The reason why the material of the fine particles constituting the above is preferably a cemented carbide or a cermet will be described.
[0009]
(1) Porosity
The porosity of the dense layer that forms the suction surface of the suction pad is high when a strong suction force is required, and low when it is not desired to have a bad effect such as deformation on the suction target component made of a soft material such as a green sheet. However, if the porosity is less than 32% by volume, the air permeability is partially insufficient, and a sufficient suction force can be secured. May be gone. On the other hand, if the porosity exceeds 50% by volume, abrasion resistance is reduced, and there is a possibility that a component to be sucked made of a soft substance such as a green sheet may be adversely affected by deformation or the like. For this reason, the porosity of the dense layer is preferably set within a range of 32% by volume to 50% by volume, and more preferably set within a range of 40% by volume to 49% by volume.
[0010]
The porosity of the high porosity layer is also set higher when a strong suction force is required. However, if the porosity is less than 40% by volume, the air permeability is partially insufficient and sufficient suction is achieved. There is a possibility that the power cannot be secured. On the other hand, when the porosity exceeds 90% by volume, there is a possibility that the skeleton portion constituting the three-dimensional network structure becomes too small and the strength cannot be secured. Therefore, the porosity of the high porosity layer is preferably set in the range of 40% by volume to 90% by volume, and more preferably in the range of 60% by volume to 80% by volume.
[0011]
(2) Average size of gap
The average size of the voids in the dense layer is, like the above porosity, large when a strong suction force is required, and when it is desired not to give adverse effects such as deformation to a component to be sucked made of a soft material such as a green sheet. It is set appropriately according to the application, such as finely setting, but if the average size of the voids is less than 1 μm, it becomes partially difficult to secure air permeability, and sufficient suction force is obtained. It may not be possible to secure them or clogging may easily occur due to dust or the like. On the other hand, if the average size of the voids exceeds 30 μm, the abrasion resistance is reduced, and there is a possibility that a component to be attracted made of a soft material such as a green sheet may be adversely affected by deformation or the like. For this reason, the average size of the voids in the dense layer is preferably set in the range of 1 μm to 30 μm, and more preferably in the range of 2 μm to 20 μm.
[0012]
The average size of the voids in the high void layer is also appropriately set according to the application, such as setting a large value when a strong suction force is required. However, if the average size of the voids is less than 30 μm, the air permeability is high. There is a possibility that the securing becomes partially difficult and it becomes difficult to secure a sufficient suction force. On the other hand, when the average size of the voids exceeds 500 μm, the skeleton portion constituting the three-dimensional network structure becomes too small, and the strength may not be secured. For this reason, the average size of the voids in the high porosity layer is preferably set in the range of 30 μm to 500 μm, and more preferably in the range of 50 μm to 300 μm.
[0013]
(3) Thickness of dense layer and high porosity layer
The thickness D1 of the dense layer is appropriately set according to the application, for example, it is set to be thin when a strong suction force is required, and is set to be thick when the strength and durability are required. Is too large, air passes through the dense layer at the time of adsorption, and the pressure loss of the intake air through the dense layer increases. Therefore, in order to ensure sufficient air permeability even in the dense layer, the thickness D1 is It is preferably set to 500 μm or less, and more preferably set to 200 μm or less.
The dense layer preferably has a thickness D1 of 50 μm or more in order to secure the strength.
[0014]
The thickness D2 of the high porosity layer is also set appropriately according to the application, for example, it is set to be thin when a strong suction force is required, and is set to be thick when the strength and durability are required. When it is larger than 1000 μm, the air passage distance in the high porosity layer at the time of adsorption becomes long, and the pressure loss of the intake air through the high porosity layer increases, so that sufficient air permeability in the high porosity layer is ensured. The thickness D2 is preferably set to 1000 μm or less, more preferably 800 μm or less.
The high porosity layer preferably has a thickness D2 of 300 μm or more in order to secure the strength.
[0015]
(4) Material of porous sintered body
Cemented carbides and cermets have the highest abrasion resistance among hard materials, and also have a fine particle size as raw material powder (fine particles), so that it is easy to control the porosity and void size during molding by foaming. For these reasons, these hard materials are selected.
Examples of the cemented carbide for a suction pad according to the present invention include a hard phase mainly composed of tungsten carbide (WC) combined with a metal such as cobalt (Co) and nickel (Ni), and a carbonized alloy as necessary. Titanium (TiC), titanium carbonitride (TiCN), tantalum carbide (TaC), niobium carbide (NbC), chromium carbide (Cr ₃ C ₂ ), Chromium (Cr) and the like are known in the art. Examples of the cermet for the suction pad of the present invention include TiC and TiCN as main components, and WC, TaC, NbC as needed. , Mo ₂ A conventionally known one in which a hard phase containing C or the like is bonded with a metal such as Ni or Co can be used.
When an impact is applied at the time of suction, the toughness is increased by increasing the amount of the metal binding phase, or when corrosion resistance becomes a problem, a Ni or Ni—Cr-based binding phase may be used.
[0016]
Here, in order to manufacture a suction jig using the suction pad of the present invention, the obtained porous sintered body is bonded to a base metal having holes for ventilation using an adhesive or a brazing material. That is, when the adsorption surface is a curved surface, the porous sintered body may be polished to form a curved surface, or one surface of the porous molded body may be formed into a shape corresponding thereto and sintered. You may.
[0017]
The method for manufacturing an adsorption pad according to the present invention includes a first slurry layer forming step of forming a first slurry layer by extending a first slurry containing a raw material powder on a carrier sheet by a doctor blade method, and forming the first slurry layer. A second slurry layer forming step of forming a second slurry layer by extending a second slurry containing the raw material powder and the foaming agent by a doctor blade method, and a composite slurry comprising the first slurry layer and the second slurry layer A foaming step of foaming the second slurry layer by heating the layer to vaporize the foaming agent to form a three-dimensional network structure, and a drying step of drying the composite slurry layer to form a composite green sheet, A degreasing step of degreasing the composite green sheet, and a firing step of firing the composite green sheet to form a composite fired body, and thus And the composite sintered body is characterized in that said pad body.
[0018]
According to the method of manufacturing the suction pad, a pad body in which the dense layer and the high porosity layer are integrally formed can be obtained.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a suction jig according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a configuration of a suction pad according to the present embodiment, and FIG. It is a figure which shows the manufacturing method of a suction pad.
[0020]
The suction jig 1 includes a jig body 2 having an opening 2a formed on one surface, and a breathable sheet-like suction pad 3 provided to cover the entire opening 2a with respect to the jig body 2. ing.
The space in the opening 2a in the jig main body 2 is connected to an exhaust device (not shown) such as a vacuum pump. By operating the exhaust device, the outside air is sucked into the jig main body 2 through the suction pad 3, The component to be sucked is sucked on the suction surface F of the suction pad 3.
[0021]
The suction pad 3 has a sheet-shaped pad body 6 whose one surface forms a suction surface F. In the present embodiment, the suction pad 3 is a pad body 6 and a suction surface F of the pad body 6. It has a plate-shaped base 7 for receiving a surface facing the opposite side, and a resin layer 8 provided on one side of the base 7 for receiving the pad body 6 so as to surround the periphery of the pad body 6.
[0022]
The pad body 6 is formed of a porous sintered body formed by sintering fine particles, and has a void that extends from the surface forming the suction surface F to the surface received by the base 7. Here, the pad body 6 is attached to the base 7 by bonding with an adhesive, brazing, or the like. For example, the pad body 6 and the base 7 are each subjected to nickel-phosphorus plating on their contact surfaces, and are heated in a state where the plated surfaces are in contact with each other, whereby they are diffusion-bonded.
[0023]
As shown in FIG. 2, the pad body 6 includes a dense layer 11 having a thickness D1 having a three-dimensional network structure in which voids are provided on the suction surface F side and communicate with each other between the fine particles, and an opening 2a. A high porosity layer 12 having a thickness D2 and having a three-dimensional network structure in which voids communicating with each other are formed between solid skeletons formed by sintering fine particles provided on the side to be directed. .
[0024]
Here, as a raw material powder used for manufacturing the pad body 6, a powder of any material can be used according to the properties required for the suction pad. For example, since the dense layer forming the adsorption surface F is required to have abrasion resistance, it is preferable to use powder of a material having high abrasion resistance such as cemented carbide powder or cermet powder.
[0025]
The base 7 has a configuration in which at least a region for receiving the pad body 6 has air permeability in the thickness direction. In the present embodiment, the base 7 is made of an aluminum plate having a plurality of ventilation holes 7a penetrating in the thickness direction.
Here, the ventilation hole 7a is, for example, a through hole having an inner diameter of 100 μm to 1000 μm. In the present embodiment, as the ventilation hole 7a, 9 round holes with an inner diameter of 500 μm are formed / 9 holes / cm. ² Has formed.
[0026]
The resin layer 8 is made of a resin having a lower hardness than the suctioned component, such as ABS, so as not to damage the suctioned component sucked on the suction surface F. And the same thickness.
[0027]
Hereinafter, a method of manufacturing the suction jig 1 configured as described above will be described.
In the suction jig 1, the jig main body 2 and the base 7 of the suction pad 3 are manufactured by machining a metal material, or molding or machining a synthetic resin, respectively. The resin layer 8 of the suction pad 3 is manufactured by molding or machining a synthetic resin. The resin layer 8 is provided on the base 7 by being formed directly on the base 7 by molding. Alternatively, it is provided by bonding a resin layer 8 previously formed into a desired shape using an adhesive or the like.
[0028]
Next, an example of a method for manufacturing the pad body 6 will be described. The pad body 6 according to the present embodiment is manufactured by firing a green sheet manufactured using the green sheet manufacturing apparatus 21 shown in FIG.
First, the configuration of the green sheet manufacturing apparatus 21 will be described below.
The green sheet manufacturing apparatus 21 uses a carrier sheet 22 as a base for forming a green sheet. The unwind reel 23 around which the carrier sheet 22 is wound, and the carrier sheet 22 from the unwind reel 23 A take-up reel 24 for winding and a plurality of support rolls 25 for holding at least a portion of the carrier sheet 22 drawn from the take-up reel 23 between the take-up reel 23 and the take-up reel 24 in a horizontal state. The section of the carrier sheet 22 that is held in a horizontal state by the support roll 25 is a sheet forming section that is used for forming a green sheet.
[0029]
In the sheet forming section, a first hopper 26 that continuously supplies a first slurry as a raw material of the dense layer 11 of the pad body 6 onto the carrier sheet 22 is provided, and a first hopper 26 is provided downstream of the first hopper 26. A first doctor blade 27 is provided for forming a first slurry supplied from the first hopper 26 onto the carrier sheet 22 and moving downstream together with the carrier sheet 22 into a first slurry layer L1 having a desired thickness. ing.
[0030]
Here, as the first slurry, a mixture of the raw material powder and the thinner, or a mixture obtained by adding a surfactant to this mixture as needed is used.
In the present embodiment, the first slurry contains 55.2% by weight of the raw material powder, and contains 3.9% by weight of hydroxypropyl methylcellulose as a thinner, 3.8% by weight of glycerin, and 37.1% by weight of water. Used. Here, when a surfactant is added to the first slurry, sodium dodecylbenzenesulfonate is used as the surfactant.
[0031]
Further, in the sheet forming section, on the downstream side of the first doctor blade 27, the second slurry as a raw material of the high porosity layer 12 of the pad body 6 is continuously laid on the first slurry layer L1 on the carrier sheet 22. A second hopper 28 for supplying is provided, and on the downstream side of the second hopper 28, the second slurry which is supplied from the second hopper 28 onto the first slurry layer L1 and moves downstream together with the carrier sheet 22 Is formed on the second green layer L2 having a desired thickness.
[0032]
Here, as the second slurry, a slurry composed of a mixture of a raw material powder, a thinner, a surfactant, and a foaming agent is used.
In the present embodiment, the second slurry contains 55.0% by weight of SUS316L powder (average particle size: 12 μm) as a raw material powder, 3.8% by weight of hydroxypropyl methylcellulose as a thinner, and 3.6% by weight of glycerin. , 29.1% by weight of water, 7.1% by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant, and 1.4% by weight of hexane as a blowing agent.
[0033]
On the downstream side of the second doctor blade 29 in the sheet forming section, a constant-temperature / high-humidity tank 31 for heating the first and second slurry layers L1 and L2 moving downstream together with the carrier sheet 22 in a high-humidity atmosphere is provided. A drying tank 32 for drying the first and second slurry layers L1 and L2, which is moved downstream together with the carrier sheet 22, to form a composite green sheet S is provided downstream of the constant temperature / high humidity tank 31. Is provided.
[0034]
The green sheet manufacturing apparatus 21 winds the carrier sheet 22 from the unwind reel 23 by the take-up reel 24 and moves the carrier sheet 22 in the sheet forming section, so that the first and second slurry The layers L1 and L2 are continuously formed to form a green sheet.
Hereinafter, a method of manufacturing the pad body 6 using the green sheet manufacturing apparatus 21 will be described.
First, as the carrier sheet 22 moves, the first slurry is continuously supplied from the first hopper 26 onto the carrier sheet 22 so that the first slurry has a desired thickness by the first doctor blade 27. The first slurry layer L1 is formed (first slurry layer forming step). In the present embodiment, the thickness of the first slurry layer L1 is 200 μm.
[0035]
Then, in the sheet forming section, the second slurry is continuously supplied from the second hopper 28 onto the first slurry layer L1 that moves downstream with the carrier sheet 22 downstream of the first doctor blade 27. Thus, the second slurry is formed into a second slurry layer L2 having a desired thickness by the second doctor blade 29 (second slurry layer forming step). In the present embodiment, the thickness of the second slurry layer L2 is 100 μm.
[0036]
(Blowing process)
The composite slurry layer L composed of the first and second slurry layers L1 and L2 thus stacked on the carrier sheet 22 is carried into the constant temperature / high humidity tank 31 with the movement of the carrier sheet 22, Heat treatment in a high humidity atmosphere is performed.
In the present embodiment, in this foaming step, heat treatment is performed at a temperature of 40 ° C. for 20 minutes in an atmosphere with a humidity of 90%.
By performing the heat treatment in this manner, the foaming agent contained in the second slurry layer L2 is vaporized, whereby the second slurry layer L2 foams and becomes sponge-like.
Here, this heat treatment is performed in a high humidity atmosphere, and the thinner contained in the first and second slurry layers L1 and L2 does not volatilize and stays in the first and second slurry layers L1 and L2. Therefore, the second slurry layer L2 is foamed in a state in which the second slurry layer L2 can be easily plastically deformed, and becomes sponge-like without cracking or the like.
[0037]
(Drying step)
The composite slurry layer L in which the second slurry layer L2 has been foamed in this way is carried into the drying tank 32 with the movement of the carrier sheet 22, and the moisture contained in each slurry layer is blown off, and the composite slurry layer L is mixed. It becomes the green sheet S.
In this drying step, a heat treatment is performed in air at a temperature of 80 ° C. for 15 minutes.
[0038]
(Degreasing step)
The composite green sheet S is taken out of the green sheet manufacturing apparatus 21 and sent to a degreasing device (not shown), whereby the hydroxypropyl methylcellulose (glue component) contained in the composite green sheet S is blown off.
In this degreasing step, a heat treatment is performed in air at a temperature of 500 ° C. for 15 minutes.
[0039]
(Firing step)
The composite green sheet S that has been subjected to the degreasing step is sent to a firing furnace and fired, and then cut into a desired shape, or cut into a desired shape and then sent to a firing furnace and fired.
As the firing furnace, for example, a vacuum furnace is used. When a material that can be oxidized by firing in a vacuum furnace is used as the raw material powder, nitrogen containing 5% hydrogen molecule gas in a reducing atmosphere is used. The firing is performed in a gas atmosphere.
In this embodiment, SUS316L is used as the raw material powder, and heat treatment is performed at 1200 ° C. for 300 minutes in a vacuum atmosphere.
[0040]
In the fired body thus obtained, the portion constituted by the first slurry layer L1 becomes the dense layer 11, and the portion constituted by the second slurry layer L2 becomes the high porosity layer 12.
Here, at this time, the porosity of the portion constituted by the first slurry layer L1 in the fired body is in the range of 40% to 50%, and the porosity of the portion constituted by the second slurry layer L2 is 90%. % To 98%.
[0041]
(Rolling process)
The fired body thus obtained is further subjected to a rolling treatment, if necessary, to obtain a desired thickness, and the baked body is compressed in this way to obtain a desired porosity. In the present embodiment, the portion forming the edge of the pad body 6 in the fired body is further compressed than the other portions and is formed thinner than the other portions.
Here, even if the fired body is rolled, the high porosity layer 12 constituted by the second slurry layer L2 as well as the dense layer 11 constituted by the first slurry layer L1 is merely compressed in the thickness direction. As a result, it does not deform into a distorted shape, and the internal continuous pores are maintained.
[0042]
Here, if the calcined body is made too thin by this rolling, the porosity of the high porosity layer 12 will be low. Therefore, it is desirable that the calcined body after rolling has a thickness of 150 μm or more.
Further, the pad body 6 obtained by rolling the fired body in this manner can be formed in a very thin plate shape. Further, since the pad body 6 is sufficiently compressed in advance, Even when the main body 6 receives some external force, it is unlikely to be plastically deformed.
Furthermore, by integrally manufacturing the dense layer 11 and the high porosity layer 12 constituting the pad body 6 in this way, the adhesion strength thereof can be increased and the durability can be improved.
[0043]
The suction jig 1 according to the present embodiment, similar to a conventional suction jig, sucks a component to be sucked on the suction surface F of the suction pad 3 by sucking outside air through the suction pad 3 by an exhaust device. is there.
[0044]
In this suction pad 3, since the high porosity layer 12 has a high strength because it has a solid skeleton, it is possible to secure sufficient air permeability by setting the porosity high.
Further, since the dense layer 11 is supported by the high porosity layer 12, the thickness D1 can be reduced while securing sufficient strength. Then, by sufficiently reducing the thickness D1 of the dense layer 11, the distance of air passing through the dense layer 11 can be reduced and the pressure loss of the intake air through the dense layer 11 can be reduced. Also, sufficient air permeability can be secured.
Further, since the high porosity layer 12 has good air permeability in a direction intersecting the thickness direction, the outside air that has entered the region of the high porosity layer 12 that is not opposed to the air holes 7a of the base 7 also has a high air gap. It is possible to quickly move to a position facing the ventilation hole 7a in the rate layer 12. For this reason, in the suction pad 3, all the gas that has passed through the area forming the suction surface F in the dense layer 11 can be quickly flowed into the ventilation hole 7 a of the base 7, and the exhaust efficiency is high.
[0045]
As described above, since the suction pad 3 has sufficient air permeability and high exhaust efficiency, the suction jig 1 using the suction pad 3 can obtain a high suction force.
[0046]
Further, in the suction pad 3, since the suction surface F is constituted by the dense layer 11, the strength and the wear resistance are high, the durability is excellent, and the life is long.
Further, since the fine layer 11 forming the adsorption surface F has fine particles densely arranged, even when adsorbing a soft substance such as a ceramic green sheet, the dense layer 11 may have irregularities on its surface. There is no.
Further, since the thickness D1 of the dense layer 11 can be sufficiently reduced as described above, even if dust is sucked into the dense layer 11 from the adsorption surface F, the dust passes through the dense layer 11 quickly. Then, the suction pad 3 is sucked into the jig body 2 through the high porosity layer 12 having a higher porosity, so that the suction pad 3 is less likely to be clogged by dust.
[0047]
Here, in the above-described embodiment, the pad body 6 has been described as an example in which the dense layer 11 and the high porosity layer 12 are integrally formed. However, the present invention is not limited to this. The dense layer 11 manufactured as a body and the high porosity layer 12 may be bonded by brazing or diffusion bonding.
[0048]
When the dense layer 11 is manufactured alone, a green sheet manufacturing apparatus having a configuration in which the second hopper 28, the second doctor blade 29, and the constant temperature / high humidity chamber 31 are eliminated in the green sheet manufacturing apparatus 21 is used. Then, only the first slurry layer L1 is formed by the first hopper 26 and the first doctor blade 27, and the first slurry layer L1 is subjected to a drying step to form a green sheet. Then, the green sheet is degreased, fired, and rolled if necessary, thereby obtaining the dense layer 11 alone.
[0049]
In the case where the high porosity layer 12 is manufactured as a single unit, the green sheet manufacturing apparatus 21 having the configuration in which the first hopper 26 and the first doctor blade 27 are eliminated is used. Only the second slurry layer L2 is formed by the second hopper 28 and the second doctor blade 29, and the second slurry layer L2 is subjected to a foaming step and a drying step to form a green sheet. Then, the green sheet is degreased, degreased, fired, and rolled to obtain the high porosity layer 12 alone.
[0050]
Further, in the above-described embodiment, the pad body 6 has the two-layer structure in which the dense layer 11 and the high porosity layer 12 are laminated one by one. However, the present invention is not limited to this. A configuration in which a plurality of high porosity layers 12 are stacked on the layer 11 may be adopted.
In this case, for example, among these high porosity layers 12, a layer having a relatively small porosity or an average void size is disposed on the side closer to the dense layer 11 (however, the porosity is higher than that of the dense layer 11). The gas having passed through the dense layer 11 smoothly passes through the high porosity layer 12 as the distance from the dense layer 11 increases. be able to.
[0051]
Here, when the pad main body 6 is configured to have a plurality of layers of high porosity layers 12 as described above, the dense layer 11 and each high porosity layer 12 are separately formed, and then the brazing is performed. The pad body 6 is obtained by bonding by diffusion bonding, or the green sheets constituting these are laminated, and then degreased, fired, and rolled to obtain an integrated pad body 6.
Further, the pad body 6 may be obtained by attaching a required number of the high porosity layers 12 to the one in which the one dense layer 11 and the one high porosity layer 12 are integrally formed, After further laminating a green sheet to be the high porosity layer 12 on the composite green sheet S, degreasing, firing and rolling may be performed to obtain the integrated pad body 6.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the suction performance and the strength of the suction jig 1 according to the present invention were measured.
In this test, instead of the suction jig 1 shown in the above embodiment and the pad body 6 of the suction pad 3 in the suction jig 1, the voids are made of a single-layer porous sintered body having a three-dimensional network structure. Using a suction jig using the pad body (hereinafter, referred to as a conventional example), each of the suctioned parts is sucked, and the suctioned parts having a length of 10 cm, a width of 10 cm, a height of 0.1 cm, and a weight of 87 g are sucked. The force required to peel off from the suction pad 3 was measured. The structures of the suction jig 1 and the conventional example and the test results are shown in Tables 1, 2 and 3 below.
Here, as the suction jig 1, the porosity of the dense layer 11 of the pad body 6 is 44% by volume, the porosity of the high porosity layer 12 is 62% by volume, the average size of the voids of the dense layer 11 is 5 μm, On the basis of the average size of the voids of the porosity layer 12 being 80 μm, the thickness D1 of the dense layer 11 being 152 μm, and the thickness D2 of the high porosity layer 12 being 700 μm (Example 1), the dense layer 11 and the high void (Examples 2 to 6), only the average size of the voids in the dense layer 11 and the high porosity layer 12 (Examples 7 to 11), and only the thicknesses D1 and D2 ( Examples 12 to 16) were prepared. In the conventional example, the porosity of the pad body was the maximum value (30% by volume) achievable with the conventional technology, the average size of the void was 15 μm, and the thickness of the pad body was 823 μm.
[0053]
[Table 1]

[0054]
[Table 2]

[0055]
[Table 3]

[0056]
As can be seen from Table 1, in the conventional example, the force required to peel off the suctioned component was 15N.
On the other hand, in Example 1, the force required for peeling off the component to be sucked was 37 N, and it can be seen that Example 1 has a higher suction force than the conventional example.
As can be seen from the test results of Examples 2, 3, and 4, the higher the porosity of the dense layer 11 and the high porosity layer 12, the higher the adsorptivity.
This is presumably because the higher the porosity of the dense layer 11 and the high porosity layer 12, the higher the permeability of the suction pad 3.
[0057]
On the other hand, in the suction jig 1 according to the present invention, in the fifth embodiment in which the porosity of the dense layer 11 is the same as that of the second embodiment and the porosity of the high porosity layer 12 is the same as that of the first embodiment, The force required for peeling off the porosity was 19 N, the porosity of the high porosity layer 12 was the same as in Example 1, and the porosity of the dense layer 11 was lower than the porosity of the high porosity layer 12. In the maximum (38% by volume) of the sixth embodiment, the force required for peeling off the suctioned component is 18 N, which is lower than that of the third embodiment.
From this, it can be seen that when the porosity of one of the dense layer 11 and the high porosity layer 12 is low, the permeability is not significantly improved even if the porosity of the other is high.
[0058]
As can be seen from the above results, the porosity of the pad body 6 is preferably 32% by volume or more in the dense layer 11, 40% by volume or more in the high porosity layer 12, and 40% by volume or more in the dense layer 11. It is more preferable that the content of the high porosity layer 12 be 60% by volume or more.
Here, if the porosity of the dense layer 11 exceeds 50% by volume, abrasion resistance is reduced, and there is a possibility that a component to be attracted made of a soft material such as a green sheet may be adversely affected by deformation or the like. . If the porosity of the high porosity layer 12 exceeds 90% by volume, the skeleton portion constituting the three-dimensional network structure in the high porosity layer 12 becomes too small, and the strength may not be secured.
For this reason, the porosity of the pad body 6 is preferably 50% by volume or less in the dense layer 11 and 90% by volume or less in the high porosity layer 12, and is 49% by volume or less in the dense layer 11 and the high porosity layer 12 More preferably, it is set to 80% by volume or less.
[0059]
Further, as can be seen from Table 2, in Examples 7, 8, and 9, the forces required to peel off the suctioned component were 17N, 22N, and 33N, respectively, and Examples 7 to 9 were compared with the conventional example. Thus, it can be seen that the larger the average size of the voids of the dense layer 11 and the high porosity layer 12, the higher the attractive force.
This is probably because the larger the average size of the voids in the dense layer 11 and the high porosity layer 12, the higher the air permeability of the suction pad 3 becomes.
[0060]
On the other hand, in the suction jig 1 according to the present invention, in Example 10 in which the average size of the voids in the dense layer 11 was the same as in Example 7, and the average size of the voids in the high porosity layer 12 was the same as in Example 1, The force required to peel off the suctioned component was 18 N, the average size of the voids in the dense layer 11 was the same as in Example 1, and the average size of the voids in the high porosity layer 12 was the same as in Example 7. In the eleventh embodiment, the force required for peeling off the to-be-sucked component is 19 N, which is lower than that of the eighth embodiment.
From this, it can be seen that when the average dimensional ratio of one of the dense layer 11 and the high porosity layer 12 is small, the air permeability is not significantly improved even if the average size of the other void is large. .
[0061]
As can be seen from the above results, the average size of the voids in the pad body 6 is preferably 1 μm or more in the dense layer 11 and 30 μm or more in the high porosity layer 12, 2 μm or more in the dense layer 11, and the high porosity layer. It is more preferable that the thickness of the layer 12 is 250 μm or more. Here, if the average size of the voids in the dense layer 11 exceeds 30 μm, the abrasion resistance is reduced, and a component to be sucked made of a soft substance such as a green sheet may be adversely affected by deformation or the like. . When the average size of the voids in the high porosity layer 12 exceeds 500 μm, the skeleton portion constituting the three-dimensional network structure in the high porosity layer 12 becomes too small, and the strength may not be secured.
Therefore, the average size of the voids in the pad body 6 is preferably 30 μm or less in the dense layer 11 and 500 μm or less in the high porosity layer 12, and 20 μm or less in the dense layer 11 and 300 μm or less in the high porosity layer 12. Is more preferable.
[0062]
Further, as can be seen from Table 3, in Examples 12, 13 and 14, the forces required for peeling off the parts to be sucked were 17N, 20N and 28N, respectively. Thus, it can be seen that the adsorptive power is high, and that the thinner the dense layer 11 and the high porosity layer 12, the higher the adsorptive power.
This is presumably because as the thickness of the dense layer 11 and the high porosity layer 12 decreases, the pressure loss of the intake air through the suction pad 3 decreases.
[0063]
On the other hand, in the suction jig 1 according to the present invention, in the fifteenth embodiment in which the thickness D1 of the dense layer 11 is the same as that of the twelfth embodiment and the thickness D2 of the high porosity layer 12 is the same as that of the first embodiment, The force required for peeling off was 18 N, and in Example 16 in which the thickness D1 of the dense layer 11 was the same as in Example 1 and the thickness D2 of the high porosity layer 12 was the same as in Example 12, The force required to peel off the component was 19 N, which was lower than that of Example 13 in all cases.
From this, it can be seen that when one of the dense layer 11 and the high porosity layer 12 has a small thickness, the air permeability does not improve so much even if the other thickness is large.
[0064]
As can be seen from the above results, the thickness D1 of the dense layer 11 of the pad body 6 is preferably 500 μm or less, the thickness D2 of the high porosity layer 12 is preferably 1000 μm or less, and the thickness D1 of the dense layer 11 is 200 μm or less. More preferably, the thickness D2 of the porosity layer 12 is 800 μm or less.
Here, if the thickness D1 of the dense layer 11 is smaller than 50 μm, the strength is reduced. Therefore, the thickness D1 is preferably set to 50 μm or more, more preferably 70 μm or more.
Similarly, when the thickness D2 of the high porosity layer 12 is smaller than 300 μm, the strength is reduced. Therefore, the thickness D2 is preferably set to 300 μm or more, and more preferably 400 μm or more.
[0065]
【The invention's effect】
In the suction pad of the suction jig according to the present invention, the pad body has a configuration in which a dense layer serving as a suction surface and a high porosity layer having a high porosity and excellent air permeability than the dense layer are stacked. Therefore, the gas that has passed through the dense layer and reached the high porosity layer passes through the high porosity layer, which has a higher porosity than the dense layer, while having high wear resistance and long life due to the dense layer. Since it quickly reaches the inside of the jig body, sufficient air permeability can be secured, and a high suction force can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a suction jig according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a configuration of a pad body of a suction pad used in the suction jig according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a suction pad according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 suction jig 3 suction pad
6 pad body 11 dense layer
12 High porosity layer D1 Thickness of dense layer
D2 Thickness of high porosity layer F Adsorption surface
L1 First slurry layer L2 Second slurry layer
S composite green sheet

Claims

A suction pad used on a suction surface of a suction jig for conveying or fixing parts or the like by suction,
The pad body is a porous sintered body obtained by sintering fine particles,
The pad body is provided on the adsorption surface side, a dense layer in which voids of a three-dimensional network structure communicating with each other between the fine particles,
A high porosity layer forming a three-dimensional network structure in which voids communicating with each other are formed between solid skeletons formed by sintering the fine particles provided on the suction jig side. Features suction pads.

The porosity of the dense layer is in the range of 32% to 50%,
The suction pad according to claim 1, wherein the porosity of the high porosity layer is in a range of 40% to 90%.

3. The suction pad according to claim 1, wherein an average size of voids in the high porosity layer is in a range of 30 μm to 500 μm. 4.

The thickness D1 of the dense layer is 500 μm or less,
The suction pad according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness D2 of the high porosity layer is 1000 µm or less.

The suction pad according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the fine particles forming the dense layer are made of a cemented carbide or a cermet.

A suction jig for transporting or fixing parts or the like by suction, wherein the suction pad according to any one of claims 1 to 5 is used on a suction surface thereof.

It is a manufacturing method of the suction pad in any one of Claim 1 to 5, Comprising:
A first slurry layer forming step of forming a first slurry layer by extending the first slurry containing the raw material powder on the carrier sheet by a doctor blade method,
On this first slurry layer, a second slurry layer forming step of forming a second slurry layer by extending a second slurry containing a raw material powder and a foaming agent by a doctor blade method,
A foaming step of heating the composite slurry layer comprising the first slurry layer and the second slurry layer to vaporize the foaming agent to foam the second slurry layer to form a three-dimensional network structure,
Drying the composite slurry layer to form a composite green sheet,
A degreasing step of degreasing the composite green sheet,
Firing the composite green sheet to form a composite fired body,
A method for producing a suction pad, wherein the composite fired body thus obtained is used as the pad body.